盤點9月Science最受關注的8篇論文

　　美國的《Science》雜志由愛迪生投資創辦，是國際上著名的自然科學綜合類學術期刊，與英國的《Nature》雜志被譽為世界上兩大自然科學頂級雜志。Science雜志主要發表原始性科學成果、新聞和評論，許多世界上重要的科學報道都是首先出現在Science雜志上的，比如艾滋病與人類免疫缺陷病毒之間的關系，標志性基因組研究成果等。Science雜志近期下載量最多的文章包括：

　　1、Cyclic GMP-AMP Synthase Is an Innate Immune Sensor of HIV and Other Retroviruses

　　Daxing Gao, Jiaxi Wu, You-Tong Wu, Fenghe Du, Chukwuemika Aroh, Nan Yan, Lijun Sun, Zhijian J. Chen

　　Aug 23, 2013; 341:903-906

　　研究人員發現了一種可以探測到HIV逆轉錄病毒感染的蛋白：cGAS，這種蛋白未來也許可以用于艾滋病疫苗的研發。

　　研究人員利用原代人類細胞發現，HIV感染能激活cGAS，產生cGAMP，從而結合并調控接頭蛋白STING誘導I型干擾素和其他細胞因子表達。這一過程表明cGAS觸發針對HIV病毒的先天免疫反應。

　　研究還表明HIV逆轉錄酶抑制劑不是通過整合，而是抑制病毒引起的β干擾素誘導作用，這指出HIV DNA逆轉錄引發了先天免疫反應。基因敲除小鼠或人細胞系中的CGAS蛋白，能阻止HIV，MLV和SLV誘發的細胞因子表達。

　　這些結果表明，cGAS是HIV和其它逆轉錄病毒先天免疫的一種傳感器，可以作為對HIV及其它逆轉錄病毒的免疫感測器，在出現病毒感染的時候就會拉響警報。因此研究人員認為，cGAS的產物;cGAMP展開研究，分析其是否具有治療作用。并且這種酶也可以作為探索包括HIV在內的逆轉錄病毒的檢測手段。

　　2、Can China Age Gracefully? A Massive Survey Aims to Find Out

　　Mara Hvistendahl

　　Aug 23, 2013; 341:831-832

　　一項大型國際研究項目旨在找出中國能否成功應對人口老齡化的答案。從現在到未來的很多年，它將成為關于中國人口老齡化的權威信息來源。

　　這項工作由CHARLS完成，作為一項龐大的工程，CHARLS力圖追蹤一個世界上最重大的人口結構轉變：中國正在進行的過渡——從一個年輕勞動力富足的國家轉變成老齡化國家。這個由中國研究人員和美國研究人員共同設計的調查正在從超過1萬戶家庭和近1.8萬名個人中收集信息——這些代表性樣本都是超過45 歲的中國人。

　　3、Groundwater Arsenic Contamination Throughout China

　　Luis Rodriguez-Lado, Guifan Sun, Michael Berg, Qiang Zhang, Hanbin Xue, Quanmei Zheng, C. Annette Johnson

　　Aug 23, 2013; 341:866-868

　　瑞士和中國研究人員在瑞士公布的一項最新研究成果顯示，遭受砷污染的飲用水正在危害近2000萬中國人的健康。

　　在中國，地下水所致的砷中毒最早發現于上世紀70年代末。砷是存在于世界范圍內飲用水中最常見的一種無機污染物。若長時間攝入，會造成嚴重健康風險。即便是低濃度也會對身體造成危害，引起皮膚色素沉著、肝病、損害心血管和腎功能，以及各種類型的癌癥。

　　4、A Long Noncoding RNA Mediates Both Activation and Repression of Immune Response Genes

　　Susan Carpenter, Daniel Aiello, Maninjay K. Atianand, Emiliano P. Ricci, Pallavi Gandhi, Lisa L. Hall, Meg Byron, Brian Monks, Meabh Henry-Bezy, Jeanne B. Lawrence, Luke A. J. O''Neill, Melissa J. Moore, Daniel R. Caffrey, Katherine A. Fitzgerald

　　Aug 16, 2013; 341:789-792

　　炎癥基因表達誘導程序對于抗菌防御是至關重要的。信號依賴的轉錄因子的激活，轉錄共調節因子，染色質修飾因子共同控制抗菌防衛的炎癥反應。麻省醫學院的研究人員確認一個長鏈非編碼RNA充當這種炎癥反應的關鍵調節因子。模式識別受體，如Toll樣受體，誘導許多lncRNAs的表達。其中之一，lincRNA-COX2介導不同類別的免疫基因的激活和抑制。靶基因的轉錄抑制依賴于異質核核糖核蛋白A/B和A2/B1和lincRNA- COX2相互作用。總的來說，這些研究揭示lincRNA-COX2中心重要作用，它作為一個廣譜的環路作用調控組件控制炎癥反應。

　　5、The Xist lncRNA Exploits Three-Dimensional Genome Architecture to Spread Across the X Chromosome

　　Jesse M. Engreitz, Amy Pandya-Jones, Patrick McDonel, Alexander Shishkin, Klara Sirokman, Christine Surka, Sabah Kadri, Jeffrey Xing, Alon Goren, Eric S. Lander, Kathrin Plath, Mitchell Guttman

　　Aug 16, 2013; 341:1237973-1237973

　　研究人員發現 lncRNAs 可以輕易地找到并結合附近的基因。在可重組遺傳物質的蛋白質的幫助下，這些分子可以拉動其他的相關基因，遷移到新的位點，構建起一個“間隔空間”(compartment)，在那里許多基因同時受到調控。

　　研究人員表示，現在可以想象，這些 lncRNAs 將普通功能所需的基因集中到一個物理區域中，不是單個單個地，而將它們當做一個組合來進行調控。它們不只是蛋白質的支架，還是基因的實際組織者。

　　這項最新研究將焦點放在了 Xist ——眾所周知與雌性動物兩條X染色體其中一條關閉相關的一種 lncRNA 分子上。關于 Xist 是如何實現這一沉默作用的，研究人員已取得了不少研究發現。例如，現在科學家們知道，它招募了一個染色質調控因子，幫助它組織和改變染色質結構; RNA 的某些特殊區域是完成這一任務的必要條件。盡管科學家們了解了這些信息，但目前仍不清楚在分子水平上， Xist 是如何找到它的靶標，并影響整條 X 染色體的。

　　6、A Gut Lipid Messenger Links Excess Dietary Fat to Dopamine Deficiency

　　Luis A. Tellez, Sara Medina, Wenfei Han, Jozelia G. Ferreira, Paula Licona-Limon, Xueying Ren, TuKiet T. Lam, Gary J. Schwartz, Ivan E. de Araujo

　　Aug 16, 2013; 341:800-802

　　當許多人為減肥而決定放棄好吃的高熱量食物時，卻發現自己已然無法抵御這些美味的誘惑，同時對低熱量的健康食物毫無興趣。

　　現在，中美一項最新研究表明，這可能是因為長期高熱量飲食引發了類似吸食尼古丁的上癮行為，只有繼續吃高熱量食物才會獲得滿足感。

　　在這項研究中，科學家比較了常規飼料與高脂飼料喂養的小鼠在攝取高熱量與低熱量脂肪乳時，大腦釋放的多巴胺(大腦中一種產生滿足感的化學物質)差異。結果發現，用高脂飼料喂養的小鼠腦中的多巴胺神經只對胃中高濃度的脂肪乳有反應。

　　7、Pluripotent Stem Cells Induced from Mouse Somatic Cells by Small-Molecule Compounds

　　Pingping Hou, Yanqin Li, Xu Zhang, Chun Liu, Jingyang Guan, Honggang Li, Ting Zhao, Junqing Ye, Weifeng Yang, Kang Liu, Jian Ge, Jun Xu, Qiang Zhang, Yang Zhao, Hongkui Deng

　　Aug 9, 2013; 341:651-654

　　這篇文章由中國學者完成，他們用一種非常簡單和更加安全的方法，將體細胞制成多潛能干細胞，并用這種細胞培育出多只健康的小鼠，其中一只叫“青青”的小鼠剛過完100天的生日。

　　這是一項革命性的研究成果，為未來細胞治療甚至器官移植提供了理想的細胞來源，將極大地推動治療性克隆的發展，即克隆組織和器官以用于疾病治療。

　　8、Global Epigenomic Reconfiguration During Mammalian Brain Development

　　Ryan Lister, Eran A. Mukamel, Joseph R. Nery, Mark Urich, Clare A. Puddifoot, Nicholas D. Johnson, Jacinta Lucero, Yun Huang, Andrew J. Dwork, Matthew D. Schultz, Miao Yu, Julian Tonti-Filippini, Holger Heyn, Shijun Hu, Joseph C. Wu, Anjana Rao, Manel Esteller, Chuan He, Fatemeh G. Haghighi, Terrence J. Sejnowski, M. Margarita Behrens, Joseph R. Ecker

　　Aug 9, 2013; 341:1237905-1237905

　　我們基因的表達可能會受到我們 DNA上的特定標記的影響，例如那些通過對特定核苷酸堿基對的甲基化而被賦予的標記——這一過程被稱為表觀遺傳學過程。科學家們現在提出了一個詳細的圖譜用以闡釋在發育中的哺乳動物大腦中的甲基化如何隨著時間的推移而變化。在我們很小的時候及在我們的神經環路正在成形時，DNA甲基化會發生在我們大腦的神經元中;事實上，甲基化被認為與腦發育、學習及記憶等方面有關聯。與此同時，盡管人們對發育時的表觀遺傳修飾一直有很大的興趣，但很少有研究對其特點進行描述。

　　Ryan Lister及其同事用一種新的方法分析了在小鼠及人類腦發育中的全基因組范圍內的DNA甲基化改變，而不是像許多過去做過的研究那樣僅僅關注甲基化的熱點。通過考察在多個發育階段(胎兒、出生后早期及成年時)的神經元，研究人員繪制出了由DNA甲基化的特殊類型所致的基因組范圍內的修飾，其中包括DNA 胞嘧啶甲基化(5mC)，以及衍生的甲基基團，mCH。他們用這一圖譜確定了腦中甲基化的幾個有趣的特征，其中一個是，在人的頭2年生命中，mCH在其神經元中有明顯的積累，此后有所減緩，但最終會在成年人中成為最常見的甲基基團。在人類神經回路發育最快時(當我們非常小的時候)的mCH的普遍性提示，這一表觀遺傳影響在早期發育中是重要的;事實上，這種甲基化被刪除的未出生的小鼠會出現運動缺陷并死亡。由Lister等人所做出的這一發現及其它發現提示，甲基化標記在大腦發育的過程中是呈動態存在的。在此創建的基因組范圍內的圖譜為人們更深入地了解大腦中的表觀遺傳修飾如何帶來完全分化的神經系統鋪平了道路。這項研究的結果還將為今后的針對大腦中DNA甲基化的研究提供一個有用的參照工具。